电纺La₂O₃-CeO₂纳米纤维的除氟性能

来源：复合材料学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：杨为森, 刘毅飞, 史丰硕, 江文龙, 陈玉煌, 胡家朋, 段改改, 简绍菊,

摘要：纳米双金属氧化物作为除氟剂具有广泛的应用前景。以六水合硝酸铈和六水合硝酸镧为原料，聚丙烯腈(PAN)为模板，通过静电纺丝技术与煅烧相结合制备La₂O₃-CeO₂纳米纤维，利用TEM、SEM-EDS、BET、FTIR和XRD对La₂O₃-CeO₂纳米纤维的形貌和结构进行表征。探究了La₂O₃-CeO₂纳米纤维对氟离子吸附性能，研究了pH、吸附质(F⁻)初始浓度、吸附时间、La₂O₃-CeO₂纳米纤维投加量和共存阴离子等对除氟效率的影响。研究结果表明，La₂O₃-CeO₂纳米纤维的比表面积为31.04 m²·g⁻¹。pH为3时，La₂O₃-CeO₂纳米纤维的除氟性能最佳。La₂O₃-CeO₂的吸附效率随着F⁻初始浓度的增大而上升。准二级动力学和Langmuir等温线模型(<i>R</i>²&gt;0.99)能够很好描述La₂O₃-CeO₂纳米纤维的除氟过程，最大吸附量可达111.98 mg·g⁻¹。热力学研究结果表明，La₂O₃-CeO₂纳米纤维的除氟过程是自发的(Δ<i>G</i>⁰&lt;0)、熵增(Δ<i>S</i>⁰=56.63 J·mol⁻¹·K⁻¹)和吸热(Δ<i>H</i>⁰=9.90 kJ·mol⁻¹)的反应。

关键词：CeO₂, La₂O₃, 氟离子, 吸附, 纳米纤维, 纳米双金属氧化物,